CN107533334B - 定位控制装置 - Google Patents

Abstract

具有：位置指令信号生成部(11)，其生成用于使电动机(1)驱动而使机械负载(2)以目标移动距离(D)移动的位置指令信号(22)；驱动控制部(15)，其基于机械负载(2)的检测位置信号(25)和位置指令信号(22)而执行定位控制；残留振动信息记录部(13)，其对多个残留振动信息(24)进行存储；以及位置指令信号参数决定部(14)，其基于容许定位误差(23)和多个残留振动信息(24)而决定用于生成残留振动振幅小于或等于容许定位误差(23)的位置指令信号(22)的位置指令信号参数(21)。

Description

定位控制装置

技术领域

本发明涉及使控制对象以目标移动距离移动的定位控制装置。

背景技术

当前，在电子部件安装机、半导体制造装置等工业机械中，进行下述定位控制，即，通过伺服电动机的驱动，使安装头等控制对象以目标移动距离移动。在这种定位控制中，希望通过缩短定位所需的时间，从而提高工业机械中的每单位时间的生产率。但是，在工业机械的刚性低的情况下，在进行定位控制时产生残留振动，因此该残留振动妨碍定位所需的时间的缩短化。

作为用于解决如上所述的课题的现有技术，例如在专利文献1中公开了下述技术，即，通过使具有降低规定频率及附近频率的增益的特性和抑制高频的增益的特性的滤波器作用于定位指令，从而对振动进行抑制。另外，在专利文献2中公开了下述技术，即，求出控制对象的固有振动频率，将加减速模式的加速时间及减速时间设为固有振动频率的倒数即固有振动周期的整数倍，由此对振动进行抑制。

专利文献1：日本特开2006－31146号公报

专利文献2：日本特开2007－272597号公报

发明内容

但是，在前述的专利文献1所公开的技术中，通过滤波器从定位指令中去除了机械的振动频率成分，但在使用了滤波器的情况下，与没有使用滤波器的情况相比，从开始定位起至定位指令到达目标位置为止的时间即指令交付时间相对地变长，其结果，存在定位时间也变长这样的问题。另外，在前述的专利文献2所公开的技术中，作为没有使用振动抑制滤波器的振动抑制方法，通过将移动指令的加减速时间调整为控制对象的固有振动周期的整数倍，从而进行了振动抑制，但有时由于加减速时间延长而使指令交付时间延迟，其结果，存在定位时间变长这样的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够缩短定位时间的定位控制装置。

为了解决上述的课题，并达到目的，本发明的特征在于，具有：位置指令信号生成部，其基于决定位置指令信号的形状的参数即位置指令信号参数，生成用于使电动机驱动而使控制对象以目标移动距离移动的该位置指令信号；驱动控制部，其基于位置指令信号和检测出的电动机或者控制对象的位置信息即检测位置信号，执行定位控制以使得检测位置信号追随于位置指令信号；残留振动信息记录部，其将残留振动振幅的值和该位置指令信号参数相关联地作为残留振动信息进行存储，该残留振动振幅是预先使用位置指令信号参数不同的多个位置指令信号而进行定位控制时产生的电动机或者控制对象的残留振动的大小；以及位置指令信号参数决定部，其基于进行定位控制时的目标移动距离和定位控制结束时的电动机或者控制对象的检测位置之差的容许值即容许定位误差、在残留振动信息记录部中存储的多个残留振动信息，对位置指令信号参数和残留振动振幅的关系进行插补，从而决定用于生成残留振动振幅小于或等于容许定位误差的位置指令信号的位置指令信号参数，并且将该位置指令信号参数输出至位置指令信号生成部。

发明的效果

根据本发明，能够使残留振动被抑制为收敛于小于或等于容许定位误差，缩短定位控制所需的时间。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的定位控制装置的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的指令信号的波形的图。

图3是表示本发明的实施方式1的定位控制装置的动作过程的流程图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的定位控制装置的框图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的指令信号的波形的图。

图7是表示本发明的实施方式2的定位控制装置的动作过程的流程图。

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的关系的图。

图10是表示本发明的实施方式2所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的其他关系的图。

图11是本发明的实施方式3所涉及的定位控制装置的框图。

图12是表示本发明的实施方式3所涉及的指令信号的波形的图。

图13是表示本发明的实施方式3的定位控制装置的动作过程的流程图。

图14是表示本发明的实施方式3所涉及的位置指令信号的加速时间和匀速时间之和与残留振动振幅的关系的图。

图15是表示本发明的实施方式3所涉及的位置指令信号参数和指令交付时间的关系的图。

图16是表示本发明的实施方式3所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的其他关系的图。

图17是本发明的实施方式4所涉及的定位控制装置的框图。

图18是表示本发明的实施方式4所涉及的指令信号的波形的图。

图19是表示本发明的实施方式4的定位控制装置的动作过程的流程图。

图20是表示本发明的实施方式4所涉及的指令信号的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图21是本发明的实施方式5所涉及的定位控制装置的框图。

图22是表示本发明的实施方式5所涉及的指令信号的波形的图。

图23是表示本发明的实施方式5的定位控制装置的动作过程的流程图。

图24是表示本发明的实施方式5所涉及的指令信号的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图25是表示本发明的实施方式5所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的关系的图。

图26是表示本发明的实施方式5所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的其他关系的图。

图27是本发明的实施方式6所涉及的定位控制装置的框图。

图28是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的波形的图。

图29是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的其他波形的图。

图30是表示本发明的实施方式6的定位控制装置的动作过程的流程图。

图31是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图32是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的关系的图。

图33是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的位置指令信号参数和指令交付时间的其他关系的图。

图34是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的其他位置指令信号参数和指令交付时间的关系的图。

图35是表示本发明的实施方式6所涉及的指令信号的其他位置指令信号参数和指令交付时间的其他关系的图。

图36是本发明的实施方式7所涉及的定位控制装置的框图。

图37是表示本发明的实施方式7的定位控制装置的动作过程的流程图。

图38是表示本发明的实施方式7中的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图39是表示本发明的实施方式7中的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图40是表示本发明的实施方式7中的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图41是表示本发明的实施方式7中的位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的图。

图42是表示本发明的实施方式7的定位控制装置的其他动作过程的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的定位控制装置详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1所涉及的定位控制装置的框图。定位控制装置10使电动机1驱动而将作为控制对象的机械负载2定位于分离开目标移动距离的所期望的位置。在图1中，电动机1经由滚珠丝杠3等向作为控制对象的机械负载2赋予扭矩或者推力而使该机械负载2动作。作为电动机1，只要是能够使机械负载2移动的电动机即可，例如举出旋转型伺服电动机、线性电动机、步进电动机等。滚珠丝杠3将电动机1的旋转运动变更为直线运动。机械负载2具有组装于滚珠丝杠3的滚珠丝杠螺母(省略图示)，通过电动机1的旋转，机械负载2在滚珠丝杠3的轴向上移动。作为机械负载2，例如想到了电子部件安装机或者半导体制造装置的驱动部，但只要是需要进行定位控制的驱动部分，则可以适用于任意结构。电动机1具有位置检测器4。该位置检测器4对电动机1或者机械负载2的位置进行检测，将这些电动机1或者机械负载2的位置信息即检测位置信号25输出至后面记述的驱动控制部15。作为位置检测器4的具体例，例如举出旋转编码器。在实施方式1中，对于位置检测器4，作为对电动机1的位置进行检测的检测器来说明，但也可以是对机械负载2的位置进行检测的结构。

定位控制装置10如图1所示，具有：位置指令信号生成部11，其生成使机械负载2以目标移动距离D移动的位置指令信号22；以及驱动控制部15，其基于电动机1或者机械负载2的检测位置信号25和位置指令信号22，执行机械负载2的定位控制。另外，定位控制装置10具有：容许定位误差输入部12，其被输入容许定位误差23，该容许定位误差23是机械负载2的目标移动距离D和定位控制结束时的机械负载2的检测位置之差的容许值；残留振动信息记录部13，其对残留振动信息24进行存储，该残留振动信息24包含有在使用多个位置指令信号22而进行定位控制时产生的电动机1或者机械负载2的残留振动的大小即残留振动振幅；以及位置指令信号参数决定部14，其基于容许定位误差23和在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，对用于生成位置指令信号22的位置指令信号参数21进行决定。

位置指令信号生成部11基于由电动机1使机械负载2移动的目标移动距离D，生成用于进行定位控制的指令即位置指令信号22，将该位置指令信号22输出至驱动控制部15。目标移动距离D是由操作者从外部预先输入的。

图2是表示实施方式1所涉及的指令信号的波形的图。具体地说，图2的上部示出在实施方式1中使用的位置指令信号22的形状，中部示出位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状，下部示出位置指令信号22的二阶微分即指令加速度信号22b的形状。在实施方式1中，位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是三角形状，加速时间ta和减速时间tb相等，指令速度信号22a在加速动作时直线地增加，在减速动作时直线地减速。在这里，加速时间是指，指令速度信号22a从0到达最大值为止的时间，减速时间是指，指令速度信号22a从最大值到达0为止的时间。另外，位置指令信号22是基于决定位置指令信号22的形状的参数即位置指令信号参数21而生成的。在实施方式1中，将图2中的加速时间ta设为位置指令信号参数21。另外，在图2中，标号D表示目标移动距离。在该情况下，如果使用位置指令信号参数ta来表示进行目标移动距离D的移动时的加速度，则加速时间的加速度成为D/ta²。另外，在实施方式1中，加速时间ta和减速时间tb相等，因此减速时间的加速度表示为－D/ta²。此外，在实施方式1中，仅根据目标移动距离D和指令速度信号22a的形状是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号22，通过进一步对位置指令信号参数21进行指定，能够唯一地确定该位置指令信号22。

向容许定位误差输入部12预先指定而输入容许定位误差23，该容许定位误差23是使机械负载2以目标移动距离D移动时的目标位置和定位控制结束时刻的机械负载2的检测位置之间的误差的容许值。该容许定位误差23是由具有机械负载2的机械的定位精度的规格决定的值，在希望进一步提高定位精度的情况下设定得小，在不太要求精度时设定得大。在进行目标移动距离D的定位动作的情况下，即使电动机1或者机械负载2变动或者振动，如果是小于或等于容许定位误差23的变动或振动，则判断为满足定位控制所要求的定位精度。因此，即使并非是在完全抑制振动的同时进行定位动作，如果振动小于或等于容许定位误差23，则容许该振动，进行定位控制，由此缩短定位时间。

容许定位误差23由操作者从外部预先输入，容许定位误差输入部12将该输入来的容许定位误差23输出至位置指令信号参数决定部14。此外，作为容许定位误差23，也可以使用电动机1或者机械负载2的残留振动的大小即残留振动振幅的容许值。

残留振动信息记录部13预先将使用位置指令信号参数21不同的多个位置指令信号22而执行定位控制时产生的残留振动振幅和此时的位置指令信号参数21相关联地作为残留振动信息24进行存储。残留振动信息24是与多个位置指令信号参数21相对应而分别进行存储的。

位置指令信号参数决定部14基于输入至容许定位误差输入部12的容许定位误差23和在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，对位置指令信号参数21进行计算。具体地说，位置指令信号参数决定部14通过对位置指令信号参数21和包含于残留振动信息24的残留振动振幅的关系进行插补，从而对用于生成残留振动振幅小于或等于容许定位误差23的位置指令信号22的位置指令信号参数21进行计算，决定该位置指令信号参数21。

驱动控制部15基于由位置指令信号生成部11输出的位置指令信号22和由位置检测器4检测出的检测位置信号25，向电动机1供给驱动电流26，以使得检测位置信号25追随于位置指令信号22。作为驱动控制部15的具体例而举出下述例子，即，通过对位置指令信号22和检测位置信号25的偏差进行PID控制，从而计算应该赋予给电动机1的电流值，将该电流值作为驱动电流26进行供给。另外，驱动控制部15并不限定于该例子，只要是能够使检测位置信号25追随于位置指令信号22的结构，则无论哪种结构均可。

接下来，对定位控制装置10的动作进行说明。图3是表示实施方式1的定位控制装置的动作过程的流程图。在这里，特别对容许定位误差输入部12、残留振动信息记录部13、位置指令信号参数决定部14的处理详细地进行说明。

在步骤S11中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D输入至位置指令信号生成部11。在这里，容许定位误差G_INP与上述的容许定位误差23相同。另外，无需每次都输入容许定位误差G_INP及目标移动距离D，也可以设为在容许定位误差输入部12具有能够进行存储的存储部的结构，设为预先对容许定位误差G_INP及目标移动距离D进行存储，并且通过步骤S11的处理过程将存储于存储部的容许定位误差G_INP及目标移动距离D读出的结构。

在步骤S12至步骤S18中，残留振动信息记录部13在进行实际的定位控制前，进行用于对残留振动信息24进行存储的预备动作。

具体地说，在步骤S12中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数ta₁。作为第一位置指令信号参数ta₁的例子，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数21。作为具体例而举出下述优选的例子，即，设为使用电动机1能够输出的最大扭矩，使电动机1及机械负载2的合计惯量进行加速及减速而移动至目标移动距离D时的位置指令信号22的加速时间，或者设定为作为位置指令信号参数21所能够设定的最短的值。不管怎样，希望将位置指令信号参数21设定得短，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S13中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数ta₁相对应的位置指令信号22而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅Gta₁′进行测定。在这里，残留振动振幅Gta′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S14中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数ta₁和第一残留振动振幅Gta₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S15中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅Gta₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S16中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数ta₂。作为第二位置指令信号参数ta₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数21。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数ta₂设定为与残留振动周期Tn相同的值。在该情况下，详细内容在后面记述，但残留振动振幅成为最小。

在步骤S17中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数ta₂相对应的位置指令信号22而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅Gta₂′进行测定。在步骤S18中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数ta₂和第二残留振动振幅Gta₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S19中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式1的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数ta_opt进行计算。

【式1】

以上，通过图3的流程图所示的处理，对位置指令信号参数ta_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数ta_opt(21)。

接下来，对实施方式1的效果进行说明，即，说明能够通过图1的框图的结构及图3的流程图的处理，计算而决定可缩短定位时间的位置指令信号参数ta_opt(21)的原因。

首先，作为其准备，进行使在实施方式1中使用的位置指令信号参数ta和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。如前所述，在实施方式1中使用的位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状，如图2所示，表示为加速时间ta和减速时间tb相同的三角形状。将位置指令信号22的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数ta和目标移动距离D而通过下面的式2的算式表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式2】

另一方面，如果将在对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时检测位置信号的相对于时间t的响应设为x(t)，则x(t)的拉普拉斯变换表达X(s)能够使用表示振动传递特性的二阶系统的传递特性、和位置指令信号x^*(t)的拉普拉斯变换表达X^*(s)而通过下面的式3的算式进行近似。ζ和ω_n分别是衰减比和残留振动的频率[rad/s]。

【式3】

如果将式2代入至式3，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式4的算式表示。

【式4】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数ta、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式5所示的各式表示。

【式5】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式4的中括号[]内示出的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值Gta使用位置指令信号参数ta、目标移动距离D、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式6的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值Gta简称为残留振动振幅Gta。

【式6】

为了掌握残留振动振幅Gta和位置指令信号参数ta的关系，在图4中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1和目标移动距离D＝10mm分别代入至上述的式6的算式时的、残留振动振幅Gta和位置指令信号参数ta的关系。

根据图4，在位置指令信号参数ta与残留振动周期100ms相等时，即ta＝Tn时，残留振动成为最小。另外，具有下述性质，即，在位置指令信号参数ta≤残留振动周期Tn的范围，如果位置指令信号参数ta变大，则残留振动振幅单调减小。在图4中，作为残留振动周期Tn＝100ms、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离的值，是广泛地成立的性质。理论上，残留振动振幅Gta能够通过式6的算式进行计算，但在实际的定位控制装置中，会受到由驱动控制部15的增益值及电动机1与机械之间的粘性摩擦等各种原因造成的影响，因此通过式6的算式计算的理论上的解析值即残留振动振幅Gta和进行了实际的定位控制时的实测值即残留振动振幅Gta′的值并不是定量地完全一致。

但是，上述的残留振动振幅相对于位置指令信号参数ta的变化的倾向，即，如果位置指令信号参数ta变大，则残留振动振幅单调减小这一性质不仅在理论解析上，在实测值的残留振动振幅和位置指令信号参数21中也同样地成立。

在实施方式1中，位置指令信号参数21相当于位置指令信号22的加速时间ta。关于实施方式1的位置指令信号22，由于加速时间ta和减速时间tb相等，因此如果减小位置指令信号参数ta，则位置指令信号22的加速时间ta和减速时间tb一起缩短，从开始定位至指令到达至目标位置为止的时间即指令交付时间tm(图2)缩短。由此，如果减小位置指令信号参数ta，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数ta，则在实测值中残留振动振幅Gta′也单调减小。如果使用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21。因此，如果使用该位置指令信号参数21而进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数ta进行定位控制时测定出的残留振动振幅Gta′、和相对应的位置指令信号参数ta相互关联而存储有多个残留振动信息24。因此，能够利用如果位置指令信号参数ta变大，则残留振动振幅Gta′单调减小这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21。

具体地说，根据多个残留振动信息24，求出表示位置指令信号参数ta和残留振动振幅Gta′的关系的插补式，利用该插补式，对残留振动振幅Gta′与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算。作为插补式，只要表现出相对于位置指令信号参数21的增加，残留振动振幅单调减小这一性质即可，作为具体例，举出线性插补。

如实施方式1所示，在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数ta₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅Gta₁′、和通过第二位置指令信号参数ta₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅Gta₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数ta和残留振动振幅Gta′的关系的线性插补式，通过下面的式7的算式表示。

【式7】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt进行计算，能够通过向式7的算式代入Gta′＝G_INP而进行计算，通过前述的式1的算式表示。

在这里，图3的流程图中的从步骤S12至步骤S14的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算时所利用的第一位置指令信号参数ta₁和第一残留振动振幅Gta₁′的处理。

另外，图3的流程图中的从步骤S16至步骤S18的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算时所利用的第二位置指令信号参数ta₂和第二残留振动振幅Gta₂′的处理。

另外，图3的流程图中的步骤S19的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14计算而决定残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt的处理。

另外，在上述的线性插补的式1的算式中，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt进行计算，作为2个残留振动信息24，使用第一残留振动振幅Gta₁′大于容许定位误差23的第一位置指令信号参数ta₁、和第二残留振动振幅Gta₂′小于容许定位误差23的第二位置指令信号参数ta₂。通过使用如上所述的第一及第二位置指令信号参数ta₁、ta₂，从而能够更高精度地对位置指令信号参数21进行计算。接下来，对其原因进行说明。

在知道第一残留振动振幅Gta₁′大于容许定位误差G_INP时的第一位置指令信号参数ta₁和第二残留振动振幅Gta₂′小于容许定位误差G_INP时的第二位置指令信号参数ta₂的情况下，根据如果位置指令信号参数21变大，则残留振动振幅单调减小这一性质，使得残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数21处于ta₁和ta₂之间。

因此，通过使用线性插补式对处于ta₁和ta₂之间的位置指令信号参数21进行计算，从而能够更高精度地对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算。

在实施方式1中，在图3的流程图的步骤S14中，残留振动信息记录部13将残留振动振幅大于容许定位误差23的位置指令信号参数21和与该位置指令信号参数21相对应的残留振动振幅作为残留振动信息24进行存储。然后，在步骤S18中，残留振动信息记录部13将残留振动振幅小于容许定位误差23的位置指令信号参数21和与该位置指令信号参数21相对应的残留振动振幅作为残留振动信息24进行存储。然后，基于这些信息，在步骤S19中对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算，因此能够高精度地计算可缩短定位时间的位置指令信号参数21。

以上，在实施方式1中，通过决定所产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23的位置指令信号参数21，从而能够缩短定位时间。另外，在实施方式1中，残留振动信息记录部13将第一残留振动振幅Gta₁′大于容许定位误差23的第一位置指令信号参数ta₁和第二残留振动振幅Gta₂′小于容许定位误差23的第二位置指令信号参数ta₂用作2个残留振动信息24，因此能够更高精度地对位置指令信号参数21进行计算。

另外，在实施方式1中，残留振动信息记录部13包含残留振动振幅Gta成为最小时的残留振动信息作为第二残留振动信息24，因此能够更高精度地对位置指令信号参数21进行计算，能够缩短定位时间。

另外，在实施方式1中，由于基于残留振动信息24对位置指令信号参数ta和所产生的残留振动振幅Gta′的关系进行了插补，因此能够简单地对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算。在这里，在实施方式1中，作为对位置指令信号参数ta和残留振动振幅Gta′的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调减小的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调减小的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

另外，在实施方式1中，作为位置指令信号参数21，对使用位置指令信号22的加速时间ta的结构和效果进行了叙述，但就图2所示的指令信号而言，由于加速时间ta和减速时间tb相等，因此作为位置指令信号参数21，即使使用位置指令信号22的减速时间tb，也能够发挥完全相同的效果。

另外，在实施方式1中，位置指令信号生成部11生成位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状的位置指令信号22，因此如果减小位置指令信号参数ta，则位置指令信号22的加速时间ta和减速时间tb一起缩短，从开始定位至指令到达至目标位置为止的时间即指令交付时间tm缩短。由此，如果减小位置指令信号参数ta，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

另外，在实施方式1中，位置指令信号参数21是位置指令信号22的加速时间ta，因此能够简单地生成位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状的位置指令信号。

另外，在实施方式1中，得到残留振动信息24，该残留振动信息24具有位置指令信号22的加速时间ta是残留振动的周期的位置指令信号参数21，因此能够得到残留振动振幅小于容许定位误差23的第二残留振动信息24。

实施方式2.

接下来，对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式1中，说明了使用具有位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是三角形状、且加速时间ta和减速时间tb相等这一指令形状的位置指令信号22的方式，但也能够使用除此以外的指令信号。在实施方式2中，对使用了其他形状的指令信号的例子进行说明。

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的定位控制装置的框图。在实施方式2中，在定位控制装置10A中位置指令信号生成部111的结构不同。关于与实施方式1的定位控制装置10重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

定位控制装置10A如图5所示，具有位置指令信号生成部111。该位置指令信号生成部111基于从外部输入的目标移动距离D、和位置指令信号122的二阶微分即指令加速度信号122b(图6)中的加速动作时的加速度A，生成位置指令信号122而输出至驱动控制部15。

图6是表示实施方式2所涉及的指令信号的波形的图。具体地说，图6的上部表示在实施方式2中使用的位置指令信号122的形状，中部表示位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状，下部表示位置指令信号122的二阶微分即指令加速度信号122b的形状。在实施方式2中，位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状是三角形状、且加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值，指令速度信号122a在加速动作时直线地增加，在减速动作时直线地减速。另外，位置指令信号122是基于决定位置指令信号122的形状的参数即位置指令信号参数121而生成的。在实施方式2中，将图6中的减速时间td设为位置指令信号参数121。另外，在图6中，标号D表示目标移动距离，标号A表示加速动作时的加速度。此外，在实施方式2中，仅根据目标移动距离D、加速动作时的加速度A、以及指令速度信号122a的形状是加速时间tc小于或等于减速时间td的三角形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号122，通过进一步对位置指令信号参数121进行指定而能够唯一地确定该位置指令信号122。

图7是表示实施方式2的定位控制装置的动作过程的流程图。在步骤S21中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D和指令加速度信号122b中的加速动作时的加速度A输入至位置指令信号生成部111。

在步骤S22中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数td₁。作为第一位置指令信号参数td₁的例子，与实施方式1同样地，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数121。作为具体例而举出下述例子，即，将加速时间tc和减速时间td设定为相同，或者设为将减速时间td尽可能设定得短时的位置指令信号的减速时间。另外，作为优选的例子举出，设定为作为位置指令信号参数121所能够设定的最短的值的例子。不管怎样，希望将位置指令信号参数121设定得短，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S23中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数td₁相对应的位置指令信号122而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅Gtd₁′进行测定。在这里，残留振动振幅Gtd′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S24中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数td₁和第一残留振动振幅Gtd₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S25中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅Gtd₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S26中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数td₂。作为第二位置指令信号参数td₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数121。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数td₂设定为与残留振动周期Tn相同的值。

在步骤S27中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数td₂相对应的位置指令信号122而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅Gtd₂′进行测定。在步骤S28中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数td₂和第二残留振动振幅Gtd₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S29中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式8的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数td_opt进行计算。

【式8】

以上，通过图7的流程图所示的处理，对位置指令信号参数td_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数td_opt(121)。

接下来，对实施方式2的效果进行说明。首先，进行使在实施方式2中使用的位置指令信号参数td和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。如前所述，在实施方式2中使用的位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状，如图6所示，表示为加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值的三角形状。将位置指令信号122的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数td、目标移动距离D和加速动作时的加速度A而通过下面的式9的算式表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式9】

此时，p使用位置指令信号参数td及目标移动距离D、加速动作时的加速度A，通过下面的式10的算式表示。

【式10】

另一方面，对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时的检测位置信号x(t)和位置指令信号x^*(t)的关系，如在实施方式1说明的那样，能够通过式4的算式进行近似，如果将式9代入至式4，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式11的算式表示。

【式11】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数td、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式12所示的各式表示。

【式12】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式11的算式的中括号[]内示出的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值Gtd使用位置指令信号参数td、目标移动距离D、加速动作时的加速度A、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式13的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值Gtd简称为残留振动振幅Gtd。

【式13】

为了掌握残留振动振幅Gtd和位置指令信号参数td的关系，在图8中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G代入至上述的式13的算式时的、残留振动振幅Gtd和位置指令信号参数td的关系。

如图8所示，关于实施方式2，也是在位置指令信号参数td与残留振动周期100ms相等时，即td＝Tn时，残留振动成为最小。另外，在位置指令信号参数td≤残留振动周期Tn的范围，如果位置指令信号参数td变大，则残留振动振幅单调减小。在图8中，作为残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离、加速动作时的加速度的值，是广泛地成立的性质。在使用了以上的实施方式2的位置指令信号122时，基于与实施方式1相同的原因，如果位置指令信号参数td变大，则残留振动振幅单调减小这一性质在实测值中也成立。

在实施方式2中，位置指令信号参数121相当于位置指令信号122的减速时间td。图9示出位置指令信号参数td大的情况下的指令速度信号的变化，图10示出位置指令信号参数td小的情况下的指令速度信号的变化。如这些图9及图10所示，如果减小位置指令信号参数td，则指令信号的减速时间缩短，因此指令交付时间tm缩短。由此，如果减小位置指令信号参数td，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数td，则在实测值中残留振动振幅也单调减小。如果使用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数121。因此，如果使用该位置指令信号参数121而进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

与实施方式1同样地，残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数td进行定位控制时测定出的残留振动振幅、和相对应的位置指令信号参数td相互关联，对多个残留振动信息24进行存储。因此，能够利用如果位置指令信号参数td变大，则残留振动振幅单调减小这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数121。

在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数td₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅Gtd₁′、和通过第二位置指令信号参数td₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅Gtd₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数td和残留振动振幅Gtd′的关系的线性插补式，通过下面的式14的算式表示。

【式14】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数td_opt进行计算，能够通过向式14的算式代入Gtd′＝G_INP而进行计算，通过前述的式8的算式表示。

在这里，图7的流程图中的从步骤S22至步骤S24的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数121进行计算时所利用的第一位置指令信号参数td₁和第一残留振动振幅Gtd₁′的处理。

另外，图7的流程图中的从步骤S26至步骤S28的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数121进行计算时所利用的第二位置指令信号参数td₂和第二残留振动振幅Gtd₂′的处理。

另外，图7的流程图中的步骤S29的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14计算而决定残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数td_opt的处理。

在实施方式2中，位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状与实施方式1同样地是三角形状，但加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值。因此，对于加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值的位置指令信号122，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数121。

另外，在实施方式2中，对于位置指令信号生成部111而言，由于位置指令信号参数121是位置指令信号122的减速时间td，因此能够简单地决定位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状是三角形状，加速时间tc小于或等于减速时间td的位置指令信号122的形状。

另外，在实施方式2中，作为基于残留振动信息24对位置指令信号参数td和所产生的残留振动振幅Gtd的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调减小的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调减小的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

如果对加速动作时的加速度A恒定、加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值的形状为三角形状的指令速度信号进行时间反转，则成为减速动作时的减速度A(加速度-A)恒定、减速时间td具有小于或等于加速时间tc的值的形状为三角形状的指令速度信号。对于各个指令的傅立叶变换而言，仅共轭乘(conjugate multiplication)是不同的，因此频率成分的大小相同，各个指令对振动的激励容易度产生的影响也相同。由此，在实施方式2中，叙述了将加速动作时的加速度A设为恒定，作为位置指令信号参数121而使用了减速时间td的结构和效果，但将减速动作时的减速度A(加速度-A)设为恒定，作为位置指令信号参数121而使用加速时间tc，也能够发挥同样的效果。

实施方式3.

对本发明的实施方式3进行说明。图11是表示本发明的实施方式3的定位控制装置的结构的框图。在实施方式3中，在定位控制装置10B中位置指令信号生成部211的结构不同。关于与实施方式1的定位控制装置10重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

定位控制装置10B如图11所示，具有位置指令信号生成部211，该位置指令信号生成部211基于从外部输入的目标移动距离D和位置指令信号222的二阶微分即指令加速度信号222b(图12)中的加速动作时的加速度A，生成位置指令信号222而输出至驱动控制部15。

图12是表示实施方式3所涉及的指令信号的波形的图。具体地说，图12的上部示出在实施方式3中使用的位置指令信号222的形状，中部示出位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状，下部示出位置指令信号222的二阶微分即指令加速度信号222b的形状。在实施方式3中，位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状是具有匀速时间tf的梯形形状，加速时间te与减速时间tg相等，指令速度信号222a在加速动作时直线地增加，在匀速动作时不变化，在减速动作时直线地减速。在这里，匀速时间tf是指处于指令速度信号从0到达最大值、从最大值到达0期间的没有速度变化的时间。另外，位置指令信号222是基于决定位置指令信号222的形状的参数即位置指令信号参数221而生成的。在实施方式3中，将图12中的加速时间te和匀速时间tf之和tef设为位置指令信号参数221。另外，在图12中，标号D表示目标移动距离，标号A表示加速动作时的加速度。此外，在实施方式3中，仅根据目标移动距离D、加速动作时的加速度A、指令速度信号222a的形状是加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号222，通过进一步对位置指令信号参数221进行指定，能够唯一地确定该位置指令信号222。

图13是表示实施方式3的定位控制装置的动作过程的流程图。在步骤S31中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D和指令加速度信号222b中的加速动作时的加速度A输入至位置指令信号生成部211。

在步骤S32中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数tef₁。作为第一位置指令信号参数tef₁的例子，与实施方式1同样地，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数221。作为具体例而举出下述例子，即，设为将匀速时间tf设定得尽可能短时的位置指令信号222的加速时间和匀速时间之和。希望将位置指令信号参数221即加速时间te和匀速时间tf之和tef设定得短，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S33中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数tef₁相对应的位置指令信号222而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅Gtef₁′进行测定。在这里，残留振动振幅Gtef′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S34中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数tef₁和第一残留振动振幅Gtef₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S35中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅Gtef₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S36中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数tef₂。作为第二位置指令信号参数tef₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数221。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数tef₂设定为与残留振动周期Tn相同的值。

在步骤S37中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数tef₂相对应的位置指令信号222而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅Gtef₂′进行测定。在步骤S38中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数tef₂和第二残留振动振幅Gtef₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S39中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式15的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数tef_opt进行计算。

【式15】

以上，通过图13的流程图所示的处理，对位置指令信号参数tef_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数tef_opt(121)。

接下来，对实施方式3的效果进行说明。首先，进行使在实施方式3中使用的位置指令信号参数tef和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。如前所述，在实施方式3中使用的位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状，如图12所示，表示为具有匀速时间tf，加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状。将位置指令信号222的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数tef、目标移动距离D和加速动作时的加速度A而通过下面的式16的算式表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式16】

此时，q使用位置指令信号参数tef及目标移动距离D、加速动作时的加速度A，通过下面的式17的算式表示。

【式17】

另一方面，对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时的检测位置信号x(t)和位置指令信号x^*(t)的关系，如在实施方式1说明的那样，能够通过式4的算式进行近似，如果将式16代入至式4，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式18的算式表示。

【式18】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数tef、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式19所示的各式表示。

【式19】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式18的算式的中括号[]内示出的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值Gtef使用位置指令信号参数tef、目标移动距离D、加速动作时的加速度A、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式20的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值Gtef简称为残留振动振幅Gtef。

【式20】

为了掌握残留振动振幅Gtef和位置指令信号参数tef的关系，在图14中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G代入至上述的式20的算式时的、残留振动振幅Gtef和位置指令信号参数tef的关系。

如图14所示，关于实施方式3，也是在位置指令信号参数tef与残留振动周期100ms相等时，即tef＝Tn时，残留振动成为最小。另外，在位置指令信号参数tef≤残留振动周期Tn的范围，如果位置指令信号参数tef变大，则残留振动振幅单调减小。在图14中，作为残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离、加速动作时的加速度的值，是广泛地成立的性质。在使用了以上的实施方式3的位置指令信号222时，基于与实施方式1相同的原因，如果位置指令信号参数tef变大，则残留振动振幅单调减小这一性质在实测值中也成立。

在实施方式3中，位置指令信号参数221相当于位置指令信号222的加速时间te和匀速时间tf之和tef。图15示出位置指令信号参数tef大的情况下的指令速度信号的变化，图16示出位置指令信号参数tef小的情况下的指令速度信号的变化。如这些图15及图16所示，如果减小位置指令信号参数tef，则指令信号的加速时间te和匀速时间tf之和缩短，因此指令交付时间tm缩短。由此，如果减小位置指令信号参数tef，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数tef，则在实测值中残留振动振幅也单调减小。如果使用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数221。因此，如果使用该位置指令信号参数221而进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

与实施方式1同样地，残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数tef进行定位控制时测定出的残留振动振幅、和相对应的位置指令信号参数tef相互关联，对多个残留振动信息24进行存储。因此，能够利用如果位置指令信号参数tef变大，则残留振动振幅单调减小这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数221。

在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数tef₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅Gtef₁′、和通过第二位置指令信号参数tef₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅Gtef₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数tef和残留振动振幅Gtef′的关系的线性插补式，通过下面的式21的算式表示。

【式21】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数tef_opt进行计算，能够通过向式21的算式代入Gtef′＝G_INP而进行计算，通过前述的式15的算式表示。

在这里，图13的流程图中的从步骤S32至步骤S34的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数221进行计算时所利用的第一位置指令信号参数tef₁和第一残留振动振幅Gtef₁′的处理。

另外，图13的流程图中的从步骤S36至步骤S38的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数221进行计算时所利用的第二位置指令信号参数tef₂和第二残留振动振幅Gtef₂′的处理。

另外，图13的流程图中的步骤S39的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数tef_opt进行计算的处理。

在实施方式3中，位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a是具有匀速时间tf的梯形形状，加速时间te具有与减速时间tg相等的值。因此，对于如上所述的位置指令信号222，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数221。

另外，在实施方式3中，作为基于残留振动信息24对位置指令信号参数tef和所产生的残留振动振幅Gtef′的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调减小的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调减小的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

另外，在实施方式3中，叙述了作为位置指令信号参数221而使用了位置指令信号222的加速时间te和匀速时间tf之和tef的结构和效果，但对于图12所示的指令信号而言，由于加速时间te和减速时间tg相等，因此加速时间te和匀速时间tf之和tef及减速时间tg和匀速时间tf之和tfg也相等，因此作为位置指令信号参数221，即使使用减速时间tg和匀速时间tf之和tfg，也能够发挥完全相同的效果。

另外，在实施方式1、2、3中，对利用两组将残留振动的大小即残留振动振幅和该位置指令信号参数相关联的残留振动信息24的例子进行了说明，但也可以利用大于或等于三组残留振动信息24。在该情况下，如果使用最小二乘法等对与式21等相当的表示位置指令信号参数和残留振动振幅的关系的插补式进行计算，则能够同样地实施，能够发挥同样的效果。

实施方式4.

接下来，对本发明的实施方式4进行说明。在实施方式1中，使用了具有位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是三角形状、且加速时间ta和减速时间tb相等这一指令形状的位置指令信号22。在实施方式1中，说明了将决定位置指令信号22的形状的位置指令信号参数21设为位置指令信号22的加速时间ta的方式，但也能够使用除此以外的位置指令信号参数。在实施方式4中，对使用其他位置指令信号参数321的例子进行说明。

图17是表示本发明的实施方式4所涉及的定位控制装置的框图。在实施方式4中，在定位控制装置10C中位置指令信号生成部311的结构不同。关于与实施方式1的定位控制装置10重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

定位控制装置10C如图17所示，具有位置指令信号生成部311。该位置指令信号生成部311基于从外部输入的目标移动距离D，生成位置指令信号22而输出至驱动控制部15。

图18是表示实施方式4所涉及的指令信号的波形的图。在实施方式4中使用的位置指令信号22的形状与实施方式1相同，位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是三角形状，加速时间ta和减速时间tb相等，指令速度信号22a在加速动作时直线地增加，在减速动作时直线地减速。在图18中，标号Aa表示加速动作时的加速度，标号Ab表示减速动作时的加速度。加速动作时的加速度Aa和减速动作时的加速度Ab之间存在Ab＝－Aa的关系。另外，位置指令信号22是基于决定位置指令信号22的形状的参数即位置指令信号参数321而生成的。在实施方式4中，将图18中的加速动作时的加速度Aa设为位置指令信号参数321。另外，在图18中，标号D表示目标移动距离。此外，在实施方式4中，仅根据目标移动距离D、指令速度信号22a的形状是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号22，通过进一步对位置指令信号参数321进行指定，能够唯一地确定该位置指令信号22。具体地说，通过使用目标移动距离D、位置指令信号参数321即加速动作时的加速度Aa，从而图18中的加速时间ta及减速时间tb分别能够计算为

图19是表示实施方式4的定位控制装置的动作过程的流程图。在步骤S41中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D输入至位置指令信号生成部311。

在步骤S42中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数Aa₁。作为第一位置指令信号参数Aa₁的例子，与实施方式1同样地，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数321。作为具体例而举出下述优选的例子，即，设为在使用电动机1能够输出的最大扭矩，使电动机1及机械负载2的合计惯量加速及减速而移动至目标移动距离D时的位置指令信号22的加速动作时的加速度，或者设定为作为位置指令信号参数321所能够设定的最大的值。不管怎样，希望将位置指令信号参数321设定得大，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S43中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数Aa₁相对应的位置指令信号22而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅GAa₁′进行测定。在这里，残留振动振幅GAa′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S44中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数Aa₁和第一残留振动振幅GAa₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S45中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅GAa₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S46中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数Aa₂。作为第二位置指令信号参数Aa₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数321。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数Aa₂设定为加速时间ta成为与残留振动周期Tn相同的值时的加速动作时的加速度(Aa₂＝D/Tn²)。

在步骤S47中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数Aa₂相对应的位置指令信号22而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅GAa₂′进行测定。在步骤S48中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数Aa₂和第二残留振动振幅GAa₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S49中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式22的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数Aa_opt进行计算。

【式22】

以上，通过图19的流程图所示的处理，对位置指令信号参数Aa_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数Aa_opt(321)。

接下来，对实施方式4的效果进行说明。首先，进行使在实施方式4中使用的位置指令信号参数Aa和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。如前所述，在实施方式4中使用的位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状，如图18所示，表示为加速时间和减速时间相同的三角形状。将位置指令信号22的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数Aa和目标移动距离D而通过下面的式23的算式进行表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式23】

另一方面，对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时的检测位置信号x(t)和位置指令信号x^*(t)的关系，如在实施方式1说明的那样，能够通过式4的算式进行近似，如果将式23代入至式4，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式24的算式表示。

【式24】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数Aa、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式25所示的各式表示。

【式25】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式24的中括号[]内示出的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值GAa使用位置指令信号参数Aa、目标移动距离D、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式26的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值GAa简称为残留振动振幅GAa。

【式26】

为了掌握残留振动振幅GAa和位置指令信号参数Aa的关系，在图20中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1和目标移动距离D＝10mm分别代入至上述的式6的算式时的、残留振动振幅GAa和位置指令信号参数Aa的关系。

根据图20，在位置指令信号参数Aa取与加速时间ta等于残留振动周期100ms时的加速度相同的值时、即Aa＝D/Tn²时(在图20中记号A的位置)，残留振动成为最小。另外，具有在位置指令信号参数Aa≥D/Tn²的范围，如果位置指令信号参数Aa变大，则残留振动振幅单调增加这一性质。在图20中，作为残留振动周期Tn＝100ms、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离的值，是广泛地成立的性质。

在使用了以上的实施方式4的位置指令信号22时，基于与实施方式1相同的原因，如果位置指令信号参数Aa变大，则残留振动振幅单调增加这一性质在实测值中也成立。

在实施方式4中，位置指令信号参数321相当于位置指令信号22的加速动作时的加速度Aa。对于实施方式4的位置指令信号22而言，加速时间ta和减速时间tb相等，另外，在加速动作时的加速度Aa和减速动作时的加速度Ab之间存在Ab＝－Aa的关系，因此如果增大位置指令信号参数Aa，则位置指令信号22的加速时间ta和减速时间tb一起缩短，从开始定位至指令到达至目标位置为止的时间即指令交付时间tm(图18)缩短。由此，如果增大位置指令信号参数Aa，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数Aa，则在实测值中残留振动振幅GAa′也单调增加。如果利用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数321。因此，如果使用该位置指令信号参数321进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

与实施方式1同样地，残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数Aa进行定位控制时测定出的残留振动振幅GAa′、和相对应的位置指令信号参数Aa相互关联，对多个残留振动信息24进行存储。因此，能够利用如果位置指令信号参数Aa变大，则残留振动振幅单调增加这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数321。

在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数Aa₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅GAa₁′、和通过第二位置指令信号参数Aa₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅GAa₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数Aa和残留振动振幅GAa′的关系的线性插补式，通过下面的式27的算式表示。

【式27】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数Aa_opt进行计算，能够通过向式27的算式代入GAa′＝G_INP而进行计算，通过前述的式22的算式表示。

在这里，图19的流程图中的从步骤S42至步骤S44的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数321进行计算时所利用的第一位置指令信号参数Aa₁和第一残留振动振幅GAa₁′的处理。

另外，图19的流程图中的从步骤S46至步骤S48的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数321进行计算时所利用的第二位置指令信号参数Aa₂和第二残留振动振幅GAa₂′的处理。

另外，图19的流程图中的步骤S49的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14计算而决定残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数Aa_opt的处理。

在实施方式4中，位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状与实施方式1同样地，是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状，但位置指令信号参数321是位置指令信号22的加速动作时的加速度Aa。在该情况下，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数321。

另外，在实施方式4中，作为基于残留振动信息24对位置指令信号参数Aa和所产生的残留振动振幅GAa的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调增加的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调增加的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

另外，在实施方式4中，叙述了作为位置指令信号参数321而使用了位置指令信号22的加速动作时的加速度Aa的结构和效果，但对于图18所示的指令信号而言，由于加速时间ta和减速时间tb相等，另外，在加速动作时的加速度Aa和减速动作时的加速度Ab之间存在Ab＝－Aa的关系，因此作为位置指令信号参数321，即使使用位置指令信号22的减速动作时的加速度Ab，也能够发挥完全相同的效果。

另外，在实施方式4中，对于位置指令信号生成部311而言，由于位置指令信号参数321是位置指令信号22的加速动作时的加速度Aa，因此能够简单地决定位置指令信号22的一阶微分即指令速度信号22a的形状是加速时间ta和减速时间tb相等的三角形状的位置指令信号22的形状。

实施方式5.

接下来，对本发明的实施方式5进行说明。在实施方式2中，使用了具有位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状是三角形状、且加速时间tc小于或等于减速时间td这一指令形状的位置指令信号122。此时，在实施方式2中，说明了将决定位置指令信号122的形状的位置指令信号参数设为位置指令信号122的减速时间td的方式，但也能够使用除此以外的位置指令信号参数。在实施方式5中，对使用其他位置指令信号参数421的例子进行说明。

图21是表示本发明的实施方式5所涉及的定位控制装置的框图。在实施方式5中，在定位控制装置10D中位置指令信号生成部411的结构不同。关于与实施方式2的定位控制装置10A重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

定位控制装置10D如图21所示，具有位置指令信号生成部411。该位置指令信号生成部411基于从外部输入的目标移动距离D和位置指令信号122的二阶微分即指令加速度信号122b(图22)中的加速动作时的加速度Ac，生成位置指令信号122而输出至驱动控制部15。

图22是表示实施方式5所涉及的指令信号的波形的图。在实施方式5中使用的位置指令信号122的形状与实施方式2相同，位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状是三角形状，加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值，指令速度信号122a在加速动作时直线地增加，在减速动作时直线地减速。另外，位置指令信号122是基于决定位置指令信号122的形状的参数即位置指令信号参数421而生成的。在实施方式5中，将图22中的减速动作时的加速度Ad设为位置指令信号参数421。另外，在图22中，标号D表示目标移动距离，标号Ac表示加速动作时的加速度。此外，在实施方式5中，仅根据目标移动距离D、加速动作时的加速度Ac、指令速度信号122a的形状是加速时间tc小于或等于减速时间td的三角形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号122，通过进一步对位置指令信号参数421进行指定，能够唯一地确定该位置指令信号122。具体地说，通过使用目标移动距离D、加速动作时的加速度Ac、位置指令信号参数即减速动作时的加速度Ad，从而图22中的加速时间tc、减速时间td能够分别计算为

图23是表示实施方式5的定位控制装置的动作过程的流程图。在步骤S51中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D和指令加速度信号122b中的加速动作时的加速度Ac输入至位置指令信号生成部411。

在步骤S52中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数Ad₁。作为第一位置指令信号参数Ad₁的例子，与实施方式1同样地，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数421。作为具体例而举出下述例子，即，将减速动作时的加速度Ad设定为与加速动作时的加速度Ac相同，或者设为将减速动作时的加速度Ad设定得尽可能大时的位置指令信号的减速动作时的加速度的值。另外，作为优选的例子举出，设定为作为位置指令信号参数421所能够设定的最大的值的例子。不管怎样，希望将位置指令信号参数421设定得大，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S53中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数Ad₁相对应的位置指令信号122而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅GAd₁′进行测定。在这里，残留振动振幅GAd′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S54中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数Ad₁和第一残留振动振幅GAd₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S55中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅GAd₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S56中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数Ad₂。作为第二位置指令信号参数Ad₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数421。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数Ad2设定为减速时间td与残留振动周期Tn相等时的、减速动作时的加速度。

在步骤S57中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数Ad₂相对应的位置指令信号122而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅GAd₂′进行测定。在步骤S58中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数Ad₂和第二残留振动振幅GAd₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S59中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式28的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数Ad_opt进行计算。

【式28】

以上，通过图23的流程图所示的处理，对位置指令信号参数Ad_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数Ad_opt(421)。

接下来，对实施方式5的效果进行说明。首先，进行使在实施方式5中使用的位置指令信号参数Ad和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。如前所述，在实施方式5中使用的位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状，如图22所示，表示为加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值的三角形状。将位置指令信号122的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数Ad、目标移动距离D和加速动作时的加速度Ac而通过下面的式29的算式表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式29】

另一方面，对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时的检测位置信号x(t)和位置指令信号x^*(t)的关系，如在实施方式1说明的那样，能够通过式4的算式进行近似，如果将式29代入至式4，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式30的算式表示。

【式30】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数Ad、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式31所示的各式表示。

【式31】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式30的算式的中括号[]内示出的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值GAd使用位置指令信号参数Ad、目标移动距离D、加速动作时的加速度Ac、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式32的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值GAd简称为残留振动振幅GAd。

【式32】

为了掌握残留振动振幅GAd和位置指令信号参数Ad的关系，在图24中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度Ac＝3.0G代入至上述的式32的算式时的、残留振动振幅GAd和位置指令信号参数Ad的关系。

如图24所示，关于实施方式5，也是在位置指令信号参数Ad取与减速时间td等于残留振动周期100ms时的加速度相同的值时、即

时(在图24中记号B的位置)，残留振动成为最小。另外，在位置指令信号参数Ad比残留振动成为最小时的加速度大的范围，如果位置指令信号参数Ad变大，则残留振动振幅单调增加。在图24中，作为残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度Ac＝3.0G而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离、加速动作时的加速度的值，是广泛地成立的性质。在使用了以上的实施方式5的位置指令信号122时，基于与实施方式1相同的原因，如果位置指令信号参数Ad变大，则残留振动振幅单调增加这一性质在实测值中也成立。

在实施方式5中，位置指令信号参数421相当于位置指令信号122的减速动作时的加速度Ad。图25示出位置指令信号参数Ad小的情况下的指令速度信号的变化，图26示出位置指令信号参数Ad大的情况下的指令速度信号的变化。如这些图25及图26所示，如果增大位置指令信号参数Ad，则指令信号的减速时间td缩短，因此指令交付时间tm缩短。由此，如果增大位置指令信号参数Ad，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数Ad，则在实测值中残留振动振幅也单调增加。如果利用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数421。因此，如果使用该位置指令信号参数421进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

与实施方式1同样地，残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数Ad进行定位控制时测定出的残留振动振幅、和相对应的位置指令信号参数Ad相互关联，对多个残留振动信息24进行存储。因此，能够利用如果位置指令信号参数Ad变大，则残留振动振幅单调增加这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数421。

在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数Ad₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅GAd₁′、和通过第二位置指令信号参数Ad₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅GAd₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数Ad和残留振动振幅GAd′的关系的线性插补式，通过下面的式33的算式表示。

【式33】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数Ad_opt进行计算，能够通过向式33的算式代入GAd′＝G_INP而进行计算，通过前述的式28的算式表示。

在这里，图23的流程图中的从步骤S52至步骤S54的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数421进行计算时所利用的第一位置指令信号参数Ad₁和第一残留振动振幅GAd₁′的处理。

另外，图23的流程图中的从步骤S56至步骤S58的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数421进行计算时所利用的第二位置指令信号参数Ad₂和第二残留振动振幅GAd₂′的处理。

另外，图23的流程图中的步骤S59的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14计算而决定残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数Ad_opt的处理。

在实施方式5中，位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状与实施方式2同样地，是加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值的三角形状，但位置指令信号参数421是位置指令信号122的减速动作时的加速度Ad。在该情况下，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数421。

另外，在实施方式5中，作为基于残留振动信息24对位置指令信号参数Ad和所产生的残留振动振幅GAd的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调增加的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调增加的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

另外，在实施方式5中，对于位置指令信号生成部411而言，位置指令信号参数421是位置指令信号122的减速动作时的加速度Ad，因此能够简单地决定位置指令信号122的一阶微分即指令速度信号122a的形状是三角形状、且加速时间tc小于或等于减速时间td的位置指令信号122的形状。

如果将加速动作时的加速度Ac恒定、加速时间tc具有小于或等于减速时间td的值、且形状为三角形状的指令速度信号进行时间反转，则成为减速动作时的加速度Ad恒定、减速时间td具有小于或等于加速时间tc的值、且形状为三角形状的指令速度信号。对于各个指令的傅立叶变换而言，仅共轭乘(conjugate multiplication)是不同的，因此频率成分的大小相同，各个指令对振动的激励容易度产生的影响也相同。由此，在实施方式5中，叙述了将加速动作时的加速度Ac设为恒定，作为位置指令信号参数421而使用减速动作时的加速度Ad的结构和效果，但将减速动作时的加速度Ad设为恒定，作为位置指令信号参数421而使用加速动作时的加速度Ac，也能够发挥同样的效果。

实施方式6.

接下来，对本发明的实施方式6进行说明。在实施方式3中，使用了具有位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状是具有匀速时间tf的梯形形状、且加速时间te与减速时间tg相等这一指令形状的位置指令信号222。在实施方式3中，说明了将决定位置指令信号222的形状的位置指令信号参数设为位置指令信号的加速时间te和匀速时间tf之和的方式，但也能够使用除此以外的位置指令信号参数。在实施方式6中，对使用其他位置指令信号参数521的例子进行说明。

图27是表示本发明的实施方式6所涉及的定位控制装置的框图。在实施方式6中，在定位控制装置10E中位置指令信号生成部511的结构不同。关于与实施方式1的定位控制装置10重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

定位控制装置10E如图27所示，具有位置指令信号生成部511。该位置指令信号生成部511基于从外部输入的目标移动距离D和位置指令信号222的二阶微分即指令加速度信号222b(图28)中的加速动作时的加速度A，生成位置指令信号222而输出至驱动控制部15。

图28是表示实施方式6所涉及的指令信号的波形的图。在实施方式6中使用的位置指令信号222的形状与实施方式3相同，位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状是具有匀速时间tf的梯形形状，加速时间te与减速时间tg相等，指令速度信号222a在加速动作时直线地增加，在匀速动作时不变化，在减速动作时直线地减速。另外，位置指令信号222是基于决定位置指令信号222的形状的参数即位置指令信号参数521而生成的。在实施方式6中，将图28中的位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的最大速度V设为位置指令信号参数521。另外，在图28中，标号D表示目标移动距离，标号A表示加速动作时的加速度。此外，在实施方式6中，仅根据目标移动距离D、加速动作时的加速度A、指令速度信号222a的形状是加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状这些信息，无法唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号222，通过进一步对位置指令信号参数521进行指定，能够唯一地确定该位置指令信号222。具体地说，通过使用目标移动距离D、加速动作时的加速度A、位置指令信号参数即最大速度V，从而图28中的加速时间te、匀速时间tf、减速时间tg分别能够计算为te＝V/A、tf＝(AD－V²)/AV，tg＝V/A。另外，由于取加速时间te＞0、匀速时间tf≥0的值，因此最大速度V根据目标移动距离D和加速动作时的加速度A，取下面的式34的算式的值。

【式34】

图29示出最大速度

时的位置指令信号222的形状。在

时，成为匀速时间tf＝0，因此指令速度信号222a的形状不是梯形形状，成为加速时间和匀速时间相等的三角形状，其最大速度成为

图30是表示实施方式6的定位控制装置的动作过程的流程图。在步骤S61中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D和指令加速度信号222b中的加速动作时的加速度A输入至位置指令信号生成部511。

在步骤S62中，决定用于进行定位控制的第一位置指令信号参数V₁。作为第一位置指令信号参数V₁的例子，与实施方式1同样地，举出残留振动振幅大于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数521。作为具体例而举出下述例子，即，设定为匀速时间tf＝0时的位置指令信号的最大速度的值。另外，作为优选的例子举出，设定为作为位置指令信号参数521所能够设定的最大的值的例子。不管怎样，希望将位置指令信号参数521设定得大，容易激励出振动而进行定位控制。

在步骤S63中，驱动控制部15使用与第一位置指令信号参数V₁相对应的位置指令信号222而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第一残留振动振幅GV₁′进行测定。在这里，残留振动振幅GV′是指残留振动振幅的最大值的实测值。在步骤S64中，残留振动信息记录部13将第一位置指令信号参数V₁和第一残留振动振幅GV₁′相关联地作为第一残留振动信息24进行存储。在步骤S65中，残留振动信息记录部13对与第一残留振动振幅GV₁′相对应的残留振动的周期Tn[s]进行存储。

在步骤S66中，决定用于进行定位控制的第二位置指令信号参数V₂。作为第二位置指令信号参数V₂的例子，举出残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)的位置指令信号参数521。作为具体例，举出将第二位置指令信号参数V₂设定为加速时间te和匀速时间tf之和tef与残留振动周期Tn相等时的、位置指令信号的最大速度的值(V₂＝D/Tn)。

在步骤S67中，驱动控制部15使用与第二位置指令信号参数V₂相对应的位置指令信号222而进行定位控制。另外，残留振动信息记录部13对此时产生的第二残留振动振幅GV₂′进行测定。在步骤S68中，残留振动信息记录部13将第二位置指令信号参数V₂和第二残留振动振幅GV₂′相关联地作为第二残留振动信息24进行存储。在步骤S69中，位置指令信号参数决定部14基于在残留振动信息记录部13中存储的第一残留振动信息24和第二残留振动信息24，通过下面的式35的算式，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)、且缩短定位时间的位置指令信号参数V_opt进行计算。

【式35】

以上，通过图30的流程图所示的处理，对位置指令信号参数V_opt进行计算，由此能够将在进行直至目标移动距离为止的定位控制时产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差G_INP(23)。如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP(23)，则即使残留有振动，也会满足定位控制所要求的定位精度，因此得到能够缩短定位时间的位置指令信号参数V_opt(521)。

接下来，对实施方式6的效果进行说明。首先，进行使在实施方式6中使用的位置指令信号参数V和残留振动振幅的相关性变得明确的解析。在实施方式6中使用的位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a的形状，如图28所示，表示为具有匀速时间tf，加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状。将位置指令信号222的相对于时间t的信号x^*(t)进行拉普拉斯变换表达而得到的X^*(s)是基于位置指令信号参数V、目标移动距离D和加速动作时的加速度A而通过下面的式36的算式表达的。在这里，s是拉普拉斯算子。

【式36】

此时，q使用位置指令信号参数V及目标移动距离D、加速动作时的加速度A，通过下面的式37的算式表示。

【式37】

另一方面，对受残留振动的影响的机械负载2进行定位控制时的检测位置信号x(t)和位置指令信号x^*(t)的关系，如在实施方式1说明的那样，能够通过式4的算式进行近似，如果将式36代入至式4，进行拉普拉斯逆变换，则在位置指令信号开始，从到达目标移动距离D算起的随后的时间，检测位置信号x(t)通过下面的式38的算式表示。

【式38】

其中，α、β、ω_d、Z₁、Z₂、Ψ等使用位置指令信号参数V、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式39所示的各式表示。

【式39】

根据该结果，检测位置信号x(t)以目标移动距离D为中心，将在式38的算式的中括号[]内表示的值作为振幅而作出振动动作。进行了定位控制时的、检测位置信号x(t)的残留振动振幅的最大值的解析值GV使用位置指令信号参数V、目标移动距离D、加速动作时的加速度A、残留振动频率ω_n、衰减比ζ，通过下面的式40的算式表达。下面，将残留振动振幅的最大值的解析值GV简称为残留振动振幅GV。

【式40】

为了掌握残留振动振幅GV和位置指令信号参数V的关系，在图31中示出将残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G代入至上述的式40的算式时的、残留振动振幅GV和位置指令信号参数V的关系。

如图31所示，关于实施方式6，也是在位置指令信号参数V取与加速时间和匀速时间之和tef等于残留振动周期100ms时的位置指令信号的最大速度相同的值、即V＝D/Tn时(在图31中记号C的位置)，残留振动成为最小。另外，在位置指令信号参数V＞D/Tn的范围，如果位置指令信号参数V变大，则残留振动振幅单调增加。在图31中，作为残留振动周期Tn＝100ms(ω_n＝2π/Tn[rad/s])、衰减比ζ＝0.1、目标移动距离D＝10mm、加速动作时的加速度A＝3.0G而示出了例子，但位置指令信号参数和残留振动振幅之间的性质不依赖于残留振动周期、衰减比、目标移动距离、加速动作时的加速度的值，是广泛地成立的性质。在使用了以上的实施方式6的位置指令信号222时，基于与实施方式1相同的原因，如果位置指令信号参数V变大，则残留振动振幅单调增加这一性质在实测值中也成立。

在实施方式6中，位置指令信号参数521相当于位置指令信号222的最大速度V。图32示出位置指令信号参数V小的情况下的指令速度信号的变化，图33示出位置指令信号参数V大的情况下的指令速度信号的变化。如这些图32及图33所示，如果增大位置指令信号参数V，则指令信号的加速时间te和匀速时间tf之和缩短，因此指令交付时间tm缩短。由此，如果增大位置指令信号参数V，残留振动振幅不超过容许定位误差23，则能够缩短定位时间。

如果增大位置指令信号参数V，则在实测值中残留振动振幅也单调增加。如果利用该性质，则能够求出残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数521。因此，如果使用该位置指令信号参数521进行定位控制，则能够达到下述目的，即，使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，并尽可能缩短定位时间。

与实施方式1同样地，残留振动信息记录部13将在基于位置指令信号参数V进行定位控制时测定出的残留振动振幅、和相对应的位置指令信号参数V相互关联，对多个残留振动信息24进行存储。因此，能够利用如果位置指令信号参数V变大，则残留振动振幅单调增加这一性质，根据在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，简单地计算而决定残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数521。

在作为多个残留振动信息24，能够利用通过第一位置指令信号参数V₁进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第一残留振动振幅GV₁′、和通过第二位置指令信号参数V₂进行定位控制时测定出的残留振动振幅的最大值即第二残留振动振幅GV₂′这2个残留振动信息24时，表示位置指令信号参数V和残留振动振幅GV′的关系的线性插补式，通过下面的式41的算式表示。

【式41】

由此，为了对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数V_opt进行计算，能够通过向式41的算式代入GV′＝G_INP而进行计算，通过前述的式35的算式表示。

在这里，图30的流程图中的从步骤S62至步骤S64的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数521进行计算时所利用的第一位置指令信号参数V₁和第一残留振动振幅GV₁′的处理。

另外，图30的流程图中的从步骤S66至步骤S68的处理，相当于用于通过残留振动信息记录部13得到在对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数521进行计算时所利用的第二位置指令信号参数V₂和第二残留振动振幅GV₂′的处理。

另外，图30的流程图中的步骤S69的处理，相当于通过位置指令信号参数决定部14对残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数V_opt进行计算的处理。

在实施方式6中，位置指令信号222的一阶微分即指令速度信号222a是具有匀速时间tf，加速时间te具有与减速时间tg相等的值的梯形形状，位置指令信号参数521是位置指令信号的最大速度V。在该情况下，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数521。

另外，在实施方式6中，作为基于残留振动信息24对位置指令信号参数V和所产生的残留振动振幅GV′的关系进行插补的方法而使用了线性插补，但只要是利用了单调增加的性质的插补方法即可，作为例子，也可以使用具有单调增加的性质的多项式插补或者三角函数等而进行插补。

在实施方式6中，示出了不仅通过目标移动距离D、加速动作时的加速度A、指令速度信号222a的形状是加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状这些信息，还将指令速度信号222a的最大速度V直接指定为位置指令信号参数521，从而能够唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号222，但另外，通过将能够间接地表达指令速度信号222a的最大速度V的参数指定为位置指令信号参数521，同样能够唯一地确定位置指令信号222。

具体地说，举出的是将位置指令信号参数521设为表示指令速度信号222a的最大速度V和式34的算式中的前述的最大速度V的最大值

之比的参数。下面，将表示最大速度V和最大速度的最大值

之比的参数由标号n表示。此时，最大速度V通过下面的式42的算式表达。

【式42】

最大速度V取式34的算式的范围的值，因此通过向式34的算式代入式42的算式，从而位置指令信号参数n成为下面的式43的算式的范围的值。

【式43】

0＜n≤1

图34示出位置指令信号参数n＝1时的指令速度信号222a的形状，图35示出0＜n＜1时的指令速度信号222a的形状。如图34和图35所示，在目标移动距离D、加速动作时的加速度A、指令速度信号222a的形状是加速时间te和减速时间tg相等的梯形形状这些信息的基础上，将指令速度信号222a的最大速度V和最大速度V的最大值

之比n指定为位置指令信号参数521，由此能够唯一地确定用于进行定位控制的指令即位置指令信号222。

另外，根据式42的算式，最大速度V和位置指令信号参数n成正比的关系，因此如果位置指令信号参数n变大，则残留振动振幅单调增加这一性质成立。由此，即使在作为位置指令信号参数521，使用了指令速度信号222a的最大速度V和最大速度V的最大值

之比n的情况下，也得到下述效果，即，计算出能够使产生的残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数521。

实施方式7.

接下来，在下面对本发明的实施方式7进行说明。在前述的实施方式1至实施方式3的定位控制装置中说明了如下方式，即，根据如果位置指令信号参数变大，则残留振动振幅单调减小这一性质，使用线性插补的算式对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数进行计算，由此实现定位时间的缩短。实施方式7是求出能够进一步缩短定位时间的位置指令信号参数21。

图36是表示本发明的实施方式7的定位控制装置的框图。在实施方式7中，定位控制装置10F与实施方式1的定位控制装置10的不同点在于，具有残留振动振幅下限率输入部16。关于与实施方式1的定位控制装置10重复的内容，标注相同标号而省略详细的说明，对不同点进行说明。

如图36所示，实施方式7所涉及的定位控制装置10F具有残留振动振幅下限率输入部16。向该残留振动振幅下限率输入部16，预先指定而输入残留振动振幅下限率27。残留振动振幅下限率27是起如下作用的值，即，用于决定相对于前述的容许定位误差23，将定位控制结束时的电动机1或者机械负载2的目标位置和检测位置之间的误差、或者在进行定位控制时产生的电动机1或者机械负载2的残留振动振幅的下限值即残留振动振幅下限值设为何种程度的大小(例如，将误差或者残留振动振幅下限值设为容许定位误差23的多少比例以上的大小)的值。

残留振动振幅下限率27由操作者从外部预先输入，残留振动振幅下限率输入部16将该输入来的残留振动振幅下限率27输出至位置指令信号参数决定部14。位置指令信号参数决定部14基于容许定位误差23、残留振动振幅下限率27和在残留振动信息记录部13中存储的多个残留振动信息24，对位置指令信号参数21进行计算。

图37是表示实施方式7的定位控制装置的动作过程的流程图。在该流程图中，从步骤S12至步骤S19为止的处理过程与在实施方式1(图3)中说明的相同，因此标注相同的标号而省略说明。

在步骤S701中，操作者将预先设定的容许定位误差G_INP输入至容许定位误差输入部12。另外，操作者将预先设定的目标移动距离D输入至位置指令信号生成部11。另外，操作者将预先设定的残留振动振幅下限率γ输入至残留振动振幅下限率输入部16。如前所述，容许定位误差G_INP与上述的容许定位误差23相同。另外，残留振动振幅下限率γ被设定于0＜γ＜1的范围，基于容许定位误差G_INP，将残留振动振幅下限值表示为γ·G_INP。另外，无需每次都输入容许定位误差G_INP、残留振动振幅下限率γ及目标移动距离D，也可以设为在容许定位误差输入部12及残留振动振幅下限率输入部16具有能够进行存储的存储部的结构，设为预先对容许定位误差G_INP、残留振动振幅下限率γ及目标移动距离D进行存储，并且通过步骤S701的处理过程将在存储部中存储的容许定位误差G_INP、残留振动振幅下限率γ及目标移动距离D读出的结构。

另外，详细内容将在后面记述，但在实施方式7中，位置指令信号参数ta是以使得通过定位控制而产生的残留振动振幅Gta′和残留振动振幅下限值γ·G_INP满足下面的关系的方式决定的。

γ·G_INP≤Gta′≤G_INP

如前所述，在步骤S19中，对能够使残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP、且缩短定位时间的位置指令信号参数ta_opt进行计算。此后，在步骤S710中，驱动控制部15使用与计算出的位置指令信号参数ta_opt相对应的位置指令信号22而进行定位控制，残留振动信息记录部13对此时产生的残留振动振幅Gta_opt′进行测定。

在步骤S711中，残留振动信息记录部13将位置指令信号参数ta_opt和残留振动振幅Gta_opt′相关联地作为新的残留振动信息24进行存储。在步骤S712中，位置指令信号参数决定部14进行残留振动振幅Gta_opt′和残留振动振幅下限值γ·G_INP的大小的比较。在该步骤S712中，如果残留振动振幅Gta_opt′大于残留振动振幅下限值γ·G_INP(步骤S712；Yes)，则将处理转入至步骤S714。另外，如果残留振动振幅Gta_opt′不大于残留振动振幅下限值γ·G_INP(步骤S712；No)，则将处理转入至步骤S713。

在步骤S713中，残留振动信息记录部13对第二残留振动信息进行更新。在该情况下，残留振动信息记录部13将在步骤S19计算出的位置指令信号参数ta_opt用作第二位置指令信号参数ta₂，将在步骤S710测定出的残留振动振幅Gta_opt′用作第二残留振动振幅Gta₂′。

另一方面，在步骤S714中，位置指令信号参数决定部14进行残留振动振幅Gta_opt′和容许定位误差G_INP的大小的比较。在该步骤S714中，如果容许定位误差G_INP大于残留振动振幅Gta_opt′(步骤S714；Yes)，则结束处理。另外，如果容许定位误差G_INP不大于残留振动振幅Gta_opt′(步骤S714；No)，则将处理转入至步骤S715。

在步骤S715中，残留振动信息记录部13对第一残留振动信息进行更新。在该情况下，残留振动信息记录部13将在步骤S19计算出的位置指令信号参数ta_opt用作第一位置指令信号参数ta₁，将在步骤S710测定出的残留振动振幅Gta_opt′用作第一残留振动振幅Gta₁′。

如上所述，基于图37所示的流程图的动作过程，能够计算而决定出同时满足在步骤S712和步骤S714中记载的条件，即，成为γ·G_INP≤Gta_opt′≤G_INP的位置指令信号参数21。因此，如果使用位置指令信号参数21而进行定位控制，则能够得到可将在定位控制时所产生的残留振动振幅抑制为小于或等于容许定位误差23，并进一步缩短定位时间的位置指令信号22。

接下来，对实施方式7的效果进行说明。特别地，对通过图37的流程图的处理计算出位置指令信号参数21的原因进行说明，该位置指令信号参数21能够生成使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且进一步缩短指令交付时间的位置指令信号22。

在前述的实施方式1至实施方式3中，为了缩短定位时间，对残留振动振幅Gta与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt进行计算。在该情况下，利用多个残留振动信息24、和在实测值中如果位置指令信号参数ta变大则残留振动振幅Gta单调减小这一性质，对位置指令信号参数ta和残留振动振幅Gta′的关系进行插补。

在实施方式1中，通过插补式对残留振动振幅与容许定位误差23一致的位置指令信号参数21进行计算，但这是通过插补式实现的近似，因此在使用与计算出的位置指令信号参数ta_opt相对应的位置指令信号而进行定位控制时，根据状况的不同，所产生的残留振动振幅Gta_opt′有时并未与容许定位误差23完全一致。

在实施方式1至实施方式3说明的是具有以下性质的情况，即，如果将位置指令信号参数21至221增大，则残留振动振幅单调减小，但定位时间变大。另一方面，如果将位置指令信号参数21至221减小，则残留振动振幅变大，但如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，则定位时间缩短。

根据该性质，在残留振动振幅Gta_opt′与容许定位误差G_INP不一致的情况下，可知下面的(1)、(2)。(1)在残留振动振幅Gta_opt′＜容许定位误差G_INP时，通过使位置指令信号参数ta小于位置指令信号参数ta_opt，由此能够决定出可使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数21。(2)即使在残留振动振幅Gta_opt′＞容许定位误差G_INP的情况下，也能够通过使位置指令信号参数21大于位置指令信号参数ta_opt，由此实现小于或等于容许定位误差23的定位控制。在实施方式7中，特征在于计算而决定具体的位置指令信号参数21的结构。

在实施方式7中，设定出残留振动振幅下限率γ(0＜γ＜1)，该残留振动振幅下限率γ表示将残留振动振幅设为容许定位误差23的多少比例以上的大小的值。在该情况下，对残留振动振幅Gta_opt′满足γ·G_INP≤Gta_opt′≤G_INP的位置指令信号参数21进行计算。在求出该位置指令信号参数21时，如果计算出残留振动振幅单纯地小于或等于容许定位误差23的位置指令信号参数21，则有可能计算出虽然残留振动振幅小于或等于容许定位误差23，但定位时间变长的位置指令信号参数21。

因此，使用残留振动振幅下限率γ而设定残留振动振幅的下限，进行位置指令信号参数21的计算，由此能够计算出可使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且缩短定位时间的位置指令信号参数21。

在实施方式7的流程图的从步骤S701至步骤S19中，与实施方式1至实施方式3同样地，基于多个残留振动信息24，求出位置指令信号参数21。在该步骤S19后，在步骤S712中，判定在基于位置指令信号参数21进行定位控制时所产生的残留振动振幅Gta_opt′是否满足γ·G_INP≤Gta_opt′，在步骤S714中，判定是否满足Gta_opt′≤G_INP。

在不满足步骤S712或者步骤S714的条件的情况下，进行步骤S713和步骤S715的处理，对位置指令信号参数21进行更新。接下来，参照图38至图41，对位置指令信号参数21的更新进行说明。图38至图41均示出位置指令信号参数和残留振动振幅的关系，横轴为位置指令信号参数，纵轴为残留振动振幅。

图38表示在图37的步骤S712中，没有满足γ·G_INP≤Gta_opt′的情况下的第一及第二残留振动信息24、计算出的位置指令信号参数ta_opt和残留振动振幅Gta_opt′的关系。图38中的P点表示步骤S14中的、在第一残留振动信息24中存储的第一位置指令信号参数ta₁和第一残留振动振幅Gta₁′的关系。另外，Q点表示步骤S18中的、在第二残留振动信息24中存储的第二位置指令信号参数ta₂和第二残留振动振幅Gta₂′的关系。R点表示步骤S19中的、基于第一残留振动信息24及第二残留振动信息24而计算出残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt的情况下的位置指令信号参数ta_opt和容许定位误差G_INP的关系。S点表示在步骤S710中，通过位置指令信号参数ta_opt进行了定位控制时的、位置指令信号参数21和实测出的残留振动振幅Gta_opt′的关系。在该图38中，由于不满足步骤S712的条件，因此表现为实测出的残留振动振幅Gta_opt′小于残留振动振幅下限值γ·G_INP。

另外，如图38所示，在S点存在于Gta_opt′＜γ·G_INP的范围时，如前所述，如果减小位置指令信号参数21，则残留振动振幅变大。在该情况下，根据如果残留振动振幅小于或等于容许定位误差23则定位时间缩短这一性质，通过使用比位置指令信号参数ta_opt小的位置指令信号参数ta，由此能够对可使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、且进一步缩短定位时间的位置指令信号参数21进行计算。R点的位置指令信号参数ta_opt是通过对P点及Q点处的残留振动信息24进行插补而求出的，因此取第一位置指令信号参数ta₁和第二位置指令信号参数ta₂之间的值。在这里，如果通过R点的位置指令信号参数ta_opt进行定位控制，则通过步骤S712而知晓残留振动振幅小于残留振动振幅下限值γ·G_INP，由上述的S点表示。另外，可知如果通过P点进行定位控制，则残留振动振幅大于容许定位误差G_INP。因此，根据如果位置指令信号参数21变小则残留振动振幅变大这一性质，残留振动振幅处于残留振动振幅下限值γ·G_INP和容许定位误差G_INP之间的位置指令信号参数21落在第一位置指令信号参数ta₁和位置指令信号参数ta_opt之间。

因此，将S点作为新的第二残留振动信息24，对P点和S点的残留振动信息24进行插补，由此求出残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数21。这相当于在步骤S713中残留振动信息记录部13对第二残留振动信息24进行更新的处理、和在步骤S19中位置指令信号参数决定部14基于2个残留振动信息24而对位置指令信号参数21进行计算的处理。

图39表示图37的步骤S713及其以后的处理中的位置指令信号参数21和残留振动振幅的关系。T点表示在步骤S19中，基于第一残留振动信息24(P点)和新的第二残留振动信息24(S点)，计算出残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt时的位置指令信号参数ta_opt和容许定位误差G_INP的关系。

R点(图38)是处于第一位置指令信号参数ta₁至第二位置指令信号参数ta₂的范围的位置指令信号参数21进行计算，与此相对，T点是在更窄的从第一位置指令信号参数ta₁至位置指令信号参数ta_opt的范围，对位置指令信号参数21进行计算。因此，能够更高精度地对位置指令信号参数21进行计算。通过使用该新计算出的T点的位置指令信号参数21进行定位控制，由此在实测值中残留振动振幅也容易处于残留振动振幅下限值γ·G_INP和容许定位误差G_INP之间，残留振动振幅取与容许定位误差G_INP相近的值，因此具有进一步缩短定位时间的效果。

图40表示在图37的步骤S714中，没有满足Gta_opt′≤G_INP时的第一及第二残留振动信息24、计算出的位置指令信号参数ta_opt和残留振动振幅Gta_opt′的关系。图40中的P点、Q点、R点与图38相同。S点表示在步骤S710中，通过位置指令信号参数ta_opt进行了定位控制时的、位置指令信号参数21和实测出的残留振动振幅Gta_opt′的关系。在该图40中，由于不满足步骤S714的条件，因此实测出的残留振动振幅Gta_opt′大于容许定位误差G_INP。

即使在如图40所示S点存在于G_INP＜Gta_opt′的情况下，也是如果增大位置指令信号参数21，则残留振动振幅变小。根据该性质，通过使用比位置指令信号参数ta_opt大的位置指令信号参数ta，从而能够对实现残留振动振幅小于或等于容许定位误差23的定位控制的位置指令信号参数21进行计算。R点的位置指令信号参数ta_opt是通过对P点及Q点处的残留振动信息24进行插补而求出的，因此取第一位置指令信号参数ta₁和第二位置指令信号参数ta₂之间的值。在这里，如果通过R点的位置指令信号参数ta_opt进行定位控制，则通过步骤S714而知晓残留振动振幅大于容许定位误差G_INP，由上述的S点表示。另外，可知如果通过Q点进行定位控制，则残留振动振幅小于容许定位误差G_INP。因此，残留振动振幅小于或等于容许定位误差G_INP的位置指令信号参数21处于位置指令信号参数ta_opt和第二位置指令信号参数ta₂之间。

因此，通过将S点作为新的第一残留振动信息24，对S点和Q点的残留振动信息24进行插补，由此求出残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数21。这相当于在步骤S715中残留振动信息记录部13对第一残留振动信息24进行更新的处理、和在步骤S19中位置指令信号参数决定部14基于2个残留振动信息24而对位置指令信号参数21进行计算的处理。

图41表示图37的步骤S714之后的处理中的位置指令信号参数21和残留振动振幅的关系。T点表示在步骤S19中，基于新的第一残留振动信息24(S点)和第二残留振动信息24(Q点)计算出残留振动振幅与容许定位误差G_INP一致的位置指令信号参数ta_opt时的位置指令信号参数21(ta_opt)和残留振动振幅Gta_opt′的关系。

R点(图40)是对处于第一位置指令信号参数ta₁至第二位置指令信号参数ta₂的范围的位置指令信号参数21进行计算，与此相对，T点是在更窄的从位置指令信号参数ta_opt至第二位置指令信号参数ta₂的范围对位置指令信号参数21进行计算。因此，能够更高精度地对位置指令信号参数21进行计算。通过使用该新计算出的T点的位置指令信号参数21进行定位控制，由此在实测值中残留振动振幅也容易小于或等于容许定位误差G_INP，具有能够实现残留振动振幅小于或等于容许定位误差23的定位控制的效果。

以上，在实施方式7中，具有能够计算出位置指令信号参数21的效果，该位置指令信号参数21能够生成使残留振动振幅小于或等于容许定位误差23、进一步缩短定位时间的位置指令信号22。另外，根据实施方式7，基于步骤S712、步骤S714的处理，一边实际对残留振动振幅Gta_opt′处于残留振动振幅下限值γ·G_INP和容许定位误差G_INP之间进行判定，一边对指令交付时间变短的位置指令信号参数21进行计算，因此还具有能够对可更可靠地缩短定位时间的位置指令信号参数21进行计算的效果。

另外，在实施方式7中，叙述了使用实施方式1的定位控制装置10中的位置指令信号22和位置指令信号参数ta的结构及效果，但在使用实施方式2及实施方式3的定位控制装置10A、10B中的位置指令信号122、222和位置指令信号参数td、tef的情况下，也同样地得到下述效果，即，计算出能够生成使指令交付时间进一步缩短的位置指令信号的位置指令信号参数。

另外，在实施方式1、实施方式2、实施方式3中具有如果位置指令信号参数21、121、221变大，则残留振动振幅单调减小这一性质，与此相对，在实施方式4、实施方式5、实施方式6中，具有如果位置指令信号参数321、421、521变大，则残留振动振幅单调增加这一性质，实施方式1、实施方式2、实施方式3与实施方式4、实施方式5、实施方式6存在上述差异，但相同点在于均呈如果位置指令信号参数变大则残留振动振幅单调地变化这一性质。由此，只要与实施方式4、实施方式5、实施方式6相匹配地，替换图37所示的实施方式7的流程图的步骤S713、步骤S715的处理，就会得到相同的效果。图42示出以实施方式4为例的流程图。

在步骤S813中，残留振动信息记录部13对第一残留振动信息进行更新。在该情况下，残留振动信息记录部13将在步骤S49计算出的位置指令信号参数Aa_opt用作第一位置指令信号参数Aa₁，将在步骤S810测定出的残留振动振幅GAa_opt′用作第一残留振动振幅GAa₁′。

在步骤S815中，残留振动信息记录部13对第二残留振动信息进行更新。在该情况下，残留振动信息记录部13将在步骤S49计算出的位置指令信号参数Aa_opt用作第二位置指令信号参数Aa₂，将在步骤S810测定出的残留振动振幅GAa_opt′用作第二残留振动振幅GAa₂′。

由此，在使用实施方式4、实施方式5、实施方式6的定位控制装置10C、10D、10E中的位置指令信号22、122、222和位置指令信号参数Aa、Ad、V的情况下，也同样地得到下述效果，即，计算出能够生成进一步缩短指令交付时间的位置指令信号的位置指令信号参数。

标号的说明

1电动机，2机械负载，3滚珠丝杠，4位置检测器，11、111、211、311、411、511位置指令信号生成部，12容许定位误差输入部，13残留振动信息记录部，14位置指令信号参数决定部，15驱动控制部，16残留振动振幅下限率输入部，21、121、221、321、421、521位置指令信号参数，22、122、222位置指令信号，23容许定位误差，24残留振动信息，25检测位置信号，26驱动电流，27残留振动振幅下限率。

Claims (16)

1.一种定位控制装置，其特征在于，具有：

位置指令信号生成部，其基于决定位置指令信号的形状的位置指令信号参数，生成用于使电动机驱动而使控制对象以目标移动距离移动的该位置指令信号；

驱动控制部，其基于所述位置指令信号和检测出的所述电动机或者所述控制对象的位置信息即检测位置信号，执行定位控制以使得所述检测位置信号追随于所述位置指令信号；

残留振动信息记录部，其将残留振动振幅和该位置指令信号参数相关联地作为残留振动信息进行存储，该残留振动振幅是在使用所述位置指令信号参数不同的多个所述位置指令信号而进行所述定位控制时产生的所述电动机或者所述控制对象的残留振动的大小；以及

位置指令信号参数决定部，其基于所述控制对象的所述目标移动距离和所述定位控制结束时的所述电动机或者所述控制对象的检测位置之差的容许值即容许定位误差、在所述残留振动信息记录部中存储的多个所述残留振动信息，决定用于生成所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差的所述位置指令信号的所述位置指令信号参数。

2.根据权利要求1所述的定位控制装置，其特征在于，

向所述位置指令信号参数决定部输入用于对残留振动振幅下限值进行指定的信息，该残留振动振幅下限值是进行所述定位控制时的所述残留振动振幅的下限值，

所述位置指令信号参数决定部基于所述容许定位误差和在所述残留振动信息记录部中存储的多个所述残留振动信息，决定用于生成所述残留振动振幅大于或等于所述残留振动振幅下限值、且小于或等于所述容许定位误差的所述位置指令信号的所述位置指令信号参数。

3.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述残留振动信息记录部至少包含：所述残留振动振幅大于所述容许定位误差时的第一残留振动信息、和所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差时的第二残留振动信息。

4.根据权利要求3所述的定位控制装置，其特征在于，

所述残留振动信息记录部包含所述残留振动振幅成为最小时的所述残留振动信息作为所述第二残留振动信息。

5.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号参数决定部基于所述容许定位误差和在所述残留振动信息记录部中存储的多个所述残留振动信息，对所述残留振动信息进行插补，从而决定用于生成所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差的所述位置指令信号的所述位置指令信号参数。

6.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述残留振动信息记录部将使用与由所述位置指令信号参数决定部决定出的所述位置指令信号参数相对应的所述位置指令信号而进行所述定位控制时的残留振动信息，在预先存储的残留振动信息的基础上新进行存储，

所述位置指令信号参数决定部基于所述容许定位误差和包含新存储至所述残留振动信息记录部的所述残留振动信息在内的多个所述残留振动信息，重新决定用于生成所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差的位置指令信号的所述位置指令信号参数。

7.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号生成部生成所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的形状是加速时间和减速时间相等的三角形状的所述位置指令信号。

8.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号生成部生成所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的形状是三角形状、且加速时间小于或等于减速时间的所述位置指令信号。

9.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号生成部生成所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的形状是具有匀速时间的梯形形状、且加速时间和减速时间相等的所述位置指令信号。

10.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

在所述位置指令信号生成部中，所述位置指令信号参数是所述位置指令信号的加速时间或减速时间。

11.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

在所述位置指令信号生成部中，所述位置指令信号参数是加速时间和匀速时间之和或减速时间和匀速时间之和。

12.根据权利要求7所述的定位控制装置，其特征在于，

在所述位置指令信号生成部中，所述位置指令信号参数是所述位置指令信号的加速度。

13.根据权利要求9所述的定位控制装置，其特征在于，

在所述位置指令信号生成部中，所述位置指令信号参数是所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的最大速度。

14.根据权利要求9所述的定位控制装置，其特征在于，

在所述位置指令信号生成部中，所述位置指令信号参数是：所述位置指令信号的一阶微分为梯形形状的指令速度信号的最大速度、与所述目标移动距离及加速度与梯形形状的指令速度信号相同且加速时间和减速时间相等的三角形状的指令速度信号的最大速度之比。

15.根据权利要求3所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号参数决定部在所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的形状成为三角形状的情况下，包含具有所述位置指令信号的加速时间或减速时间是残留振动的周期的位置指令信号参数的残留振动信息，作为所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差的第二残留振动信息。

16.根据权利要求3所述的定位控制装置，其特征在于，

所述位置指令信号参数决定部在所述位置指令信号的一阶微分即指令速度信号的形状成为梯形形状的情况下，包含具有所述位置指令信号的加速时间和匀速时间之和或减速时间和匀速时间之和是残留振动的周期的位置指令信号参数的残留振动信息，作为所述残留振动振幅小于或等于所述容许定位误差的第二残留振动信息。

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